uMA BREVE REVISÃO SOBRE O ASSuNTO

As rochas podem ser utilizadas de diversas maneiras na cons- trução de pequenas centrais hidrelétricas, tanto como materiais de construção (agregados produzidos) ou como o próprio mate- rial de fundação da estrutura da edificação.

Redaelli & Cerello (1998) atribuíram o uso de rochas na consti- tuição de enrocamentos de barragens, que são materiais pétreos de granulometria adequada. Podem ser utilizados para compor as ombreiras laterais de barragens de terra. Também podem ser utilizados para compor muros de arrimo para a estabilização de taludes e aterros na forma de simples justaposição de blocos ou na forma de gabiões, onde os blocos são acondicionados dentro de gaiolas metálicas. Podem formar uma camada de proteção de aterros viários, de taludes costeiros, de barragens de terra e de pilares de pontes, contra a ação da erosão promovida pela ação erosiva da água do reservatório.

Para a seleção dos materiais a serem utilizados na construção de barragens é preciso atentar para alguns parâmetros básicos geológicos, tais como o tipo de rocha, a granulometria dos materiais sedimentares e as impurezas associadas, tais como conteúdo de matéria orgânica, argilas expansivas, sais solúveis e também porosidade e permeabilidade das rochas (REDAELLI & CERELLO, 1998).

Sendo assim, dentre os principais fatores geológicos condicio- nantes para se definir o tipo de fundação de uma barragem a ser construída estão o tipo e espessura de solo, o tipo de rochas e os seus estados de alteração. Também é preciso distinguir quais são as principais feições estruturais que são frequentes nos maciços, onde se destacam as famílias de fraturas, a permeabilidade primária (intergranular) e também a porosidade secundária, que pode ser gerada posteriormente pela dissolução do cimento da rocha ou pelo elevado fraturamento rochoso, o que conduz a uma maior condutividade hidráulica do maciço como um todo.

Os solos mais adequados para uma região que irá receber uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH) deve ser o mais laterizado e argiloso possível, visto que são solos mais coesivos, que aceitam uma boa compactação se necessária, e também por serem mais impermeáveis. Isso permitirá além de uma boa compactação, são materiais que possibilitam o represamento efetivo pelas ombreiras assim como manter a estabilidade construtiva nas fundações.

Nada substitui situar as fundações de estruturas de concreto sobre rochas, pois isso evita problemas de engenharia como recalques estruturais, deslizamentos e até mesmo erosão de subsuperfície e galgamento.

As fundações sobre rochas apresentam melhores qualidades, além de fornecer maior estabilidade, o que este se torna o método construtivo mais econômico utilizado, pois há uma redução no dimensionamento das estruturas de concreto que se apóiam sobre estes materiais coesivos e de elevada resistência mecânica.

Em geologia de engenharia são denominados de maciço ro- chosos, um conjunto de blocos de rochas, justapostos e articu- lados, cujas superfícies que os limitam são chamadas de descon- tinuidades (SERRA JUNIOR & OJIMA, 1998). As descontinuidades são planos de fraqueza dos maciços, que podem possuir uma ou mais direções preferenciais e constituídos por fraturas e falhas. As falhas são fraturas com movimentação de blocos, oriundas de esforços compressivos, distensivos ou conservativos. As juntas também são termos muito utilizados na engenharia civil e geo- técnica para definir planos de fraturas, em geral abertas, que permitem a passagem de águas de percolação.

Algo muito importante é que não basta apenas o maciço rochoso ser constituído por um determinado litotipo para garantir a estabilidade das fundações e da PCH como um todo, é preciso inicialmente identificar o tipo de rocha e as suas características geotécnicas,tais como grau de alteração (A), grau de coesão (C), grau de fraturamento (F) e o Índice de Qualidade do Maciço (RQD). Esses parâmetros foram muito bem descritos, abordados e normatizados por Guidicini et al. (1972), IPT (1984) e Bieviawski (1989), todos contidos no trabalho de Serra Junior & Ojima (1989). O grau de alteração foi estabelecido pelo IPT (1981

apud SERRA JUNIOR E OJIMA, 1998), onde o termo alteração foi

definido como sendo o conjunto de modificações físico-químicas que as rochas foram submetidas que conduz à degradação de suas propriedades mecânicas.

Tabela 1: Graus de alteração

Siglas Denominações Características da Rocha

A1 W1 RS Rocha sã ou praticamente sã

Apresenta minerais primários sem vestígios de alterações ou com alterações físicas e químicas incipientes. Neste caso, a rocha é ligeiramente descolorida.

A2 W2 RAD Rocha medianamente alterada

Apresenta minerais medianamente alterados e a rocha é bastante descolorida A3 W3 RAM Rocha muito alterada

Apresenta minerais muito alterados, por vezes pulverulentos e friáveis

A4 W4 REA Rocha extremamente alterada

Apresenta minerais totalmente alterados e a rocha é intensamente descolorida, gradando para cores de solo. (IPT, 1981 apud SERRA JUNIOR & OJIMA, 1998).

Coerência pode ser definida com base nas propriedades de Tenacidade, Dureza e Friabilidade das rochas, caracterizada táctil- visualmente, através da sua resistência mecânica ao impacto do martelo e ao risco com lâmina de aço (GUIDICINI et al., 1972

apud SERRA JUNIOR E OJIMA, 1998). Sendo assim, o grau de

coerência pode ser estabelecido de C1 a C4, cujas características da rocha encontram-se na Tabela 2, a seguir.

Tabela 2: Graus de coerência

Siglas Denominações Características da Rocha

C1 Rocha coerente

Quebra com dificuldade ao golpe do martelo, produzindo fragmentos de bordas cortantes. Superfície dificilmente riscável por lâmina de aço. Somente escavável a fogo.

C2

Rocha medianamente coerente

Quebra com dificuldade ao golpe do martelo. Superfície riscável com lâmina de aço. Escavável a fogo.

C3 Rocha pouco coerente

Quebra com facilidade ao golpe do martelo, produzindo fragmentos que podem ser partidos manualmente. Superfície facilmente riscável com lâmina de aço. Escarificável. C4 Rocha incoerente

Quebra com a pressão dos dedos, desagregando-se. Pode ser cortada com lâmina de aço. Friável e escavável com lâmina.

(GUIDICINI et al., 1972 apud SERRA JUNIOR E OJIMA, 1998).

O grau de fraturamento é definido como sendo a somatória de fraturas encontradas em profundidade por cada metro linear, cujas intensidades de fraturas são representadas pelos graus de F1 a F5, sendo este último o grau máximo (IPT, 1981 apud SERRA JUNIOR & OJIMA, 1998) – Tabela 3.

Tabela 3: Graus de fraturamento

Siglas fraturas/m Denominações do maciço

Fi < 1 ocasionalmente fraturado

F2 1 a 5 pouco fraturado

F3 6 a 10 medianamente fraturado

F4 11 a 20 muito fraturado

F5 >20 extremamente fraturado

(IPT, 1981 apud SERRA JUNIOR & OJIMA, 1998).

O RQD é uma sigla que provém do inglês “Rock Quality Designation” também conhecido como Índice de Qualidade do Maciço (BIENIAWSKI, 1989 apud SERRA JUNIOR & OJIMA, 1998). Este índice é obtido por meio da descrição de testemunhos de perfuração de maciços rochosos, onde fornece um indicativo da qualidade do meio rochoso através da expressão:

RQD = (Σ p / n) x 100 ... Equação 1 sendo:

p = comprimento dos fragmentos do testemunho de rocha maiores que 10cm;

n = comprimento da manobra de avanço da perfuração. Portanto, é possível classificar o maciço rochoso em classes que variam de muito pobre até excelente, em função da porcentagem de qualidade obtida (Tabela 4).

Tabela 4: Índice de qualidade do maciço (RQD) Classe RQD MACIÇO RQD < 25% Muito Pobre 25% < RDQ < 50% Pobre 50% < RQD < 75% Regular 75% < RQD < 90% Bom 90% < RQD < 100% Excelente

BIENIAWSKI, 1989 apud SERRA JUNIOR & OJIMA, 1998).

Inicialmente, em todo trabalho de campo, é importante se identificar o tipo de rocha local, pois isso permitirá estabelecer as primeiras avaliações sobre a qualidade do maciço em questão e assim se levantar os possíveis problemas geotécnicos associados a este tipo de material. Sendo assim, temos na natureza, os materiais podem se dividir em: rochas ígneas ou magmáticas; sedimentos e rochas sedimentares; e rochas metamórficas (LEINZ & AMARAL, 1980; POPP, 1997; PRESS & SIEVER, 1998; TEIXEIRA, et al., 2000).

3. DESCRIÇÃO DOS PRINCIPAIS TIPOS